24210

ИССЛЕДОВАНИЕ АРИФМЕТИЧЕСКИХ СУММАТОРОВ

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Многоразрядный сумматор создается на базе одного полусумматора и п полных сумматоров. Схемы полусумматора а и полного сумматора б. Задание на подготовку к работе Изучить принцип работы полусумматора. Контрольные вопросы Изобразите схему полусумматора и объясните его работу Изобразите схему полного сумматора и объясните его работу Изобразите схему трехразрядного сумматора и объясните его работу Поясните смысл функции Si=A1 Bi Ci .

Русский

2013-08-09

79 KB

35 чел.

Лабораторная работа № 9

исследование АРИФМЕТИЧЕСКИХ СУММАТОРОВ

Цель работы: закрепить теоретические знания, полученные при изучении арифметических сумматоров. Исследовать структуру и логику функционирования сумматоров.

 Используемое оборудование и средства: персональный компьютер, программа Electronics Workbench.

Работа выполняется студентами за два часа аудиторных занятий.

Краткие теоретические сведения

Арифметические сумматоры являются составной частью так называемых арифметико-логических устройств (АЛУ) микропроцессоров (МП). Они используются также для формирования физического адреса ячеек памяти в МП с сегментной организацией памяти. В программе EWB арифметические сумматоры представлены в библиотеке Comb`I двумя базовыми устройствами, показанными на рис. 1: полусумматором и полным сумматором. Они имеют следующие назначения выводов: А, В — входы слагаемых, ∑ — результат суммирования, С0 — выход переноса, Ci -вход переноса. Многоразрядный сумматор создается на базе одного полусумматора и п полных сумматоров. В качестве примера на рис. 2 приведена структура трехразрядного сумматора. На входы Al, A2, A3 и Bl, B2, ВЗ подаются первое и второе слагаемые соответственно, а с выходов Sl, S2, S3 снимаются результаты суммирования.

Рис. 9.1. Схемы полусумматора (а) и полного сумматора (б).

Рис. 9.2.   Трехразрядный сумматор.

Задание на подготовку к работе

  1.  Изучить принцип работы полусумматора.
  2.  Изучить принцип работы полного сумматора.
  3.  Изучить порядок выполнения работы и подготовить необходимые схемы и таблицы.

Контрольные вопросы

  1.   Изобразите схему полусумматора  и объясните его работу
    1.   Изобразите схему полного сумматора  и объясните его работу
    2.   Изобразите схему трехразрядного сумматора  и объясните его работу
    3.   Поясните смысл функции Si=(A1   Bi)    Ci .

Порядок выполнения работы

  1.  Изучите логический преобразователь и генератор слова [9].
  2.  Исследование внутренней структуры и логики функционирования сумматоров.

Изобразите схему полусумматора, состоящего из логических элементов «Исключающее ИЛИ» и «И». Напишите булево выражение и составьте таблицу, поясняющую работу схемы.

Проверьте результаты выполненной вами работы. Для этого соберите схему рис. 3а.

После подключения полусумматора к преобразователю согласно рис. 3,а последовательно нажимая кнопки  получаем таблицу истинности и булево выражение. Сравнивая полученные данные с результатами исследования базовых логических элементов, приходим к выводу, что при подключении вывода полусумматора к зажиму OUT преобразователя (как показано на рис. 3, а) он выполняет функции элемента «Исключающее ИЛИ». Подключив клемму OUT преобразователя к выходу С0 полусумматора и проделав аналогичные действий приходим к выводу, что в таком включении полусумматор выполняет функции элемента И. Следовательно, эквивалентная схема полусумматора имеет вид, показанный на рис. 4. Сравните эту схему с разработанной вами схемой.

  1.  Исследование четырехразрядного арифметико-логического устройства.

Соберите схему рис. 5. Настройте генератор слова как показано на рис. 6. Показанная на рис. 5 схема включения ИМС соответствует режиму сумматора без переноса. Значения четырехразрядных операндов А и В на входе задаются с помощью генератора слова и в шестнадцатеричном коде отображаются одноименными алфавитно-цифровыми индикаторами. На выходах F0...F3 результат суммирования отображается индикатором F. Изменяя состояния сигналов на управляющих входах, можно промоделировать большинство функций АЛУ, используемых в микропроцессорах. Режимы работы генератора слова в схеме на рис. 5 и его кодовый набор показаны на рис. 6.

                                                      а)        б)

Рис. 9.3.    Схемы подключения полусумматора (а) и полного сумматора (б) к логическому преобразователю.

Рис. 9.4.    Структура библиотечного полусумматора.

Рис. 9.5.   Схема включения ИМС 74181 в режиме сумматора без переноса.

Рис. 9.6   Настройка генератора слова для схемы на рис. 5.

4)  Выясните внутреннюю структуру полного сумматора, пользуясь схемой его подключения к логическому преобразователю на рис. 3 и принимая во внимание методику решения аналогичной задачи для полусумматора.

5)  Используя опыт работы со схемой на рис. 5, подключите ко входам трехразрядного сумматора на рис. 2 генератор слова, а к выходам – алфавитно-цифровой индикатор с дешифратором и проверьте правильность его функционирования.

6)   Проверьте работу ИМС 74181 в режиме сумматора с переносам (на вход CN подайте сигнал логического нуля).

7) Используя осциллограф, просмотрите и зарисуйте сигналы на входах и выходах ИМС 74181 в режиме суммирования с переносом и поясните работу сумматора.

Содержание отчета

  1.  Название и цель лабораторной работы.
  2.  Схемы проводимых исследований.
  3.  Наименование каждого пункта исследования и полученные результаты

(таблицы и графики) по каждому пункту  исследования.

  1.  Выводы по результатам исследований.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

61876. Ивритский алфавит – печатные буквы 441.5 KB
  Буквы алфавита Чтобы облегчить запоминание разделим буквы алфавита на 3 группы. Начните с первой: попробуйте переписать буквы несколько раз и старайтесь запомнить их название. Обратите внимание что буквы...
61878. Робота з папером. Композиція до української народної казки «Ріпка» 37.91 MB
  Мета: вчити аналізувати ілюстрації казки, відтворювати її зміст;закріпити вміння різати папір по кривих лініях; розвивати зв’язне мовлення, уяву, фантазії; виховувати акуратність у ході виконання робіт, любов до народної творчості.
61879. Условное форматирование 39.5 KB
  Применение таких параметров формата ячейки, как шрифт, наличие границы и цвет заливки ячейки, можно поставить в зависимость от ряда условий, например, пока значения в этих ячейках не достигнут некоторых контрольных значений.
61880. Организация физического воспитания 262.5 KB
  Влажная уборка проводится ежедневно 2 раза в день после 3 урока физкультуры первой смены и перед началом первого урока физкультуры второй смены при открытых фрамугах силами преподавателей физкультуры. Подвижные игры на переменах физкультурные минутки на уроках проводятся но не во всех классах.
61881. Финансовый анализ в ms excel. Функции для анализа инвестиций 1.29 MB
  Функция П3 вычисляет текущую стоимость ряда равных по величине периодических выплат или единовременной выплаты периодические выплаты постоянной величины называют обыкновенной рентой.